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Zwei neue CD-Labors an der TU Graz#

Proteine und hochwertige Kunststoffe effizient und kostengünstig produzieren: Daran wird in zwei CD-Labors der TU Graz gearbeitet, die am 24. September eröffnet werden. #

Die beiden neuesten CD-Labor Leiter der TU Graz: Anton Glieder (l.) und Christian Slugovc
Die beiden neuesten CD-Labor Leiter der TU Graz: Anton Glieder (l.) und Christian Slugovc
Foto: © Lunghammer – TU Graz

Mit der Eröffnung der neuen CD-Labors wird die TU Graz einmal mehr zur Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Wirtschaft. Der Pharmakonzern Novo Nordisk, die Sesam-Biotech GmbH und das Unternehmen Biogrammatics sind Firmenpartner des CD-Labors für Innovative Pichia pastoris Wirts- und Vektorsysteme, das unter der Leitung von Anton Glieder grundlegende biologische Mechanismen der Hefeart Pichia pastoris erforscht. Die Ergebnisse sollen dazu führen, dass Enzyme und biopharmazeutische Proteine in höherer Qualität zu einem günstigeren Preis hergestellt werden können. Im CD-Labor für Organokatalyse in der Polymerisation arbeiten Laborleiter Christian Slugovc und sein Team gemeinsam mit den Unternehmen Allnex und Hilti daran, hochwertige Kunststoffe mithilfe von Alkoholen kostengünstiger und umweltschonender herzustellen. Die beteiligten Unternehmen finanzieren die auf sieben Jahre ausgelegte Forschung in den Christian Doppler Labors gemeinsam mit der öffentlichen Hand. Die Forschungsbudgets belaufen sich auf insgesamt 1,9 Millionen Euro (CD-Labor für Innovative Pichia pastoris Wirts- und Vektorsysteme) sowie auf 1,4 Millionen Euro (CD-Labor für Organokatalyse in der Polymerisation). Wichtigster öffentlicher Fördergeber ist das Bundesministerium für Digitalisierung und Wirtschaftstandort (BMDW).

Wirtschaftsministerium fördert anwendungsorientierte Grundlagenforschung#

„Ob bessere und günstigere Medikamente oder umweltfreundlichere Kunststoffe – diese beiden CD-Labors leisten einen Beitrag für die Lebensqualität und die Wettbewerbsfähigkeit des Standortes“, betont Elisabeth Udolf-Strobl, Bundesministerin für Digitalisierung und Wirtschaftsstandort. „Der effiziente Ressourceneinsatz wird in der Produktion ein immer wichtigerer Kostenfaktor, daher braucht es innovative Methoden, um hier den entscheidenden Vorsprung gegenüber der Konkurrenz herauszuholen. Standortrelevante Forschung ist der Schlüssel für unsere Unternehmen und hier hilft uns die enge Vernetzung mit exzellenten Einrichtungen wie der TU Graz.“

Win-Win-Situation für alle Beteiligten#

Insgesamt sind an der TU Graz aktuell elf CD-Labors aktiv. „Forschungskooperationen mit Industrie und Wirtschaft sind für uns als unternehmerische Universität gelebter Alltag. In dieser Hinsicht bin ich unseren Forschenden und ihren Firmenpartnern außerordentlich dankbar, dass sie sich laufend um die Einrichtung neuer CD-Labors bemühen. Von diesem Fördermodell profitieren beide Seiten: Unsere Wissenschafterinnen und Wissenschafter können durch die Unterstützung langfristig gesichert Grundlagenforschung auf hohem Niveau betreiben, Unternehmen können das erworbene Wissen direkt in die Entwicklung neuer Produkte und Verfahren einfließen lassen“, sagt TU Graz-Rektor Harald Kainz.

Details zu den neuen CD-Labors#

  • CD-Labor für Innovative Pichia pastoris Wirts- und Vektorsysteme
  • Leitung: Anton Glieder
  • Unternehmenspartner: Novo Nordisk A/S, Biogrammatics, Inc., SeSaM-Biotech GmbH

Biopharmazeutische Arzneimittel, werden zumeist mit tierischen Zellkulturen sowie aus Kolibakterien (Escherichia coli) hergestellt, während billigetechnische Enzyme oft aus filamentösen, also fadenförmigen Pilzen stammen. Dabei handelt es sich um eine seit Jahrzehnten bekannte und bewährte Herstellungsweise, die sich allerdings im Spannungsfeld zwischen der notwendigen hohen Komplexität der Zielproteine einerseits und einer möglichst kostengünstigen und einfachen Produktion andererseits bewegt. Dieser Konflikt könnte mithilfe von Pichia pastoris gelöst werden. Die Hefeart hat das Potenzial, die drei wesentlichen Faktoren in der Herstellung zu vereinen: Sie sind ähnlich einfach zu züchten wie Escherichia coli, sind ähnlich effizient wie filamentöse Pilze und weisen ebenso komplexe Post-Translationsprozesse auf wie Säugetiere. Dafür müssen im Rahmen des CD-Labors in Zusammenarbeit mit Dr. Julia Feichtinger von der Meduni Graz die mechanistischen Prinzipien in vorhandenen und neu entstehenden Pichia pastoris-Expressionsstämmen aufgeklärt werden. Außerdem designen und entwickeln Laborleiter Anton Glieder und sein Team gemeinsam mit den Firmenpartnern neue Generationen einfacher und stabiler DNA-Vektoren. Das soll die Ausstattung der Hefe mit der nötigen genetischen Information zur Produktion der pharmazeutischen Proteine ohne große Methoden- oder Systemwechsel erlauben. Langfristig will man so die Herstellung kostengünstiger Biopharmazeutika und neuer technischer Enzyme ermöglichen.

  • Dieses CD-Labor ist an der TU Graz im Field of Expertise „Human & Biotechnology“ verankert.
  • CD-Labor für Organokatalyse in der Polymerisation
  • Leitung: Christian Slugovc
  • Unternehmenspartner: Hilti AG, Allnex Austria GmbH

Im Fokus dieses CD-Labors steht eine kostengünstige, umweltschonende und dabei präzise und reproduzierbare Herstellung hochwertiger Kunststoffe, die beispielsweise zum Verkleben, zum Lackieren oder als Korrosionsschutz eingesetzt werden. Gemeinsam mit den Firmenpartnern suchen die Forschenden der TU Graz nach Möglichkeiten, toxische und übelriechende Schwefel- oder Stickstoffverbindungen sowie toxische Metall-Verbindungen, wie sie aktuell in der Kunststoffproduktion eingesetzt werden, durch leichter verfügbare, günstigere und weniger giftige Alkohole zu ersetzen. Bisher scheiterten solche Versuche an der geringen Reaktionsfreudigkeit von Alkoholen, die – anders als Thiole oder Amine – nur bei hohen Temperaturen reagieren. Eine Möglichkeit, Alkohole schon unter milderen Bedingungen reagieren zu lassen, stellt die Organokatalyse dar. Bei dieser Methode werden organische Stoffe genutzt, um chemische Reaktionen zu beschleunigen. Dahingehend werden im CD-Labor nun die Grundlagen und das Verständnis der Aktivierung von Alkoholen vorangetrieben, maßgeschneiderte Organokatalysatoren entwickelt und die Eigenschaften alkoholbasierter Kunststoffen in der Befestigungstechnik und im Korrosionsschutz untersucht.

  • Dieses CD-Labor ist an der TU Graz im Field of Expertise „Advanced Materials Science“ verankert.